印刷用網布及其製造方法
2023-05-17 19:33:01
專利名稱：印刷用網布及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種印刷用網布及其製造方法，特別是涉及一種用於印刷太陽能電池電極的網版的網布及其製造方法。
背景技術：
參閱圖1，為一種現有的用於印刷太陽能電池電極的網版1，包括一本體11以及一披覆在該本體11表面的光阻層12。該本體11包括一圖未不出的外框以及一與該外框結合併由多條網線編織成的網布111。該光阻層12具有一貫穿其上、下表面並界定出一落料孔122的孔圍面121。所述光阻層12為負型光阻(negative photoresist),製作時,將負型光阻材料塗布在該本體11表面，並通過曝光顯影製程而形成該落料孔122。參閱圖1、圖2，印刷電池2的電極21時，先將網版I覆蓋在電池2表面，並將電極漿料塗布在該網布111的上表面，利用一圖未示出的刮刀刮動該電極漿料，使漿料向下通過網布111的網目及該光阻層12的落料孔122而披覆在該電池2的表面，後續通過高溫燒結即可使漿料硬化而形成電極21。由於上述網版I只具有單層的光阻層12，而且依該負型光阻材料的感光特性，會使經由曝光顯影而形成的落料孔122呈現由上往下逐漸外擴的形態，該落料孔122的一個上開口 123的尺寸a小於該落料孔122的一個下開口 124的尺寸b，而且尺寸a和尺寸b的差異會隨著該光阻層12的厚度增加而變大。該落料孔122及孔圍面121的向下擴大形態會限制電極21的印刷製程。舉例來說，一般期望印刷出的電極21的高寬比可以提升(例如圖2虛線所示)，如此除能降低接觸電阻以外，還能提升電池的受光面積。但實際製作時，由於該網版I的孔圍面121由上往下逐漸外擴，該孔圍面121對於電極漿料的摩擦阻擋效果有限，而且依據漿料的自然流動性質，具有沿著連續表面流動的趨勢，因此漿料會順著孔圍面12的外擴形式而往下並往外擴大地流動，最後以較低矮且較大面積的方式披覆在電池2上，形成如圖2實線所示的電極21，該電極21形態較低且較寬，導致接觸電阻大且電池的受光面積減少。另一方面，若為了製作出符合需求的電極21而使用其它光阻材料，以使曝光顯影而形成的落料孔122的整體孔徑皆變小，雖然其下開口 124的尺寸可被有效縮小，但該上開口 123尺寸也會相對地變小，並且有可能因為上開口 123尺寸過小而使電極漿料無法順利通過該上開口 123，影響印刷出墨性，甚至造成漿料堵塞。此外,對於低黏滯性(low-viscosity)的電極眾料而言，由於低黏滯性眾料的流動性大，加上該網版I的單一斜度的下擴式孔圍面121在寬度方向上沒有足夠的擋止作用，因此漿料落下後會持續往寬度方向擴散，而無法往上堆高，製作出的電極21的高寬比就會過小，所以現有的網版I不適合用在低粘滯性漿料的印刷上。綜上所述，現有的網版I只具有單層的光阻層12，該光阻層12隻能形成單一傾斜度而且往下逐漸外擴的孔圍面121，該網版I無法配合印刷需求來改變落料孔122及孔圍面121設計，使用上較受限。
發明內容
本發明的目的在於提供一種具有至少兩層光阻層、能配合印刷條件作設計變更、應用性廣的印刷用網布及其製造方法。本發明的印刷用網布，包括一個網體，以及至少兩個感光特性不同的光阻層，彼此上下疊置地位於該網體上，每一個光阻層包括上下間隔的一個第一面與一個第二面，以及一個貫穿該第一面及該第二面並界定出一個落料孔的孔圍面，且各個光阻層的孔圍面的延伸方向不同，各個光阻層的落料孔相連通。本發明的印刷用網布，所述光阻層都是 負型光阻材料。本發明的印刷用網布，包括三個感光特性不同的光阻層，每一個光阻層的孔圍面都是朝遠離該網體的方向逐漸向外延伸擴大，而且位於中間的光阻層的孔圍面的傾斜程度最小，最遠離該網體的光阻層的孔圍面的傾斜程度最大。本發明的印刷用網布，最鄰近該網體的光阻層的厚度為Ιμπι 5μπι，位於中間的光阻層的厚度為5 μ m 30 μ m,最遠離該網體的光阻層的厚度為I μ m 5 μ m。本發明的印刷用網布，該印刷用網布包括兩個感光特性不同的光阻層，所述兩個光阻層中，鄰近該網體的光阻層的孔圍面朝遠離該網體的方向逐漸向內延伸縮小，遠離該網體的光阻層的孔圍面朝遠離該網體的方向逐漸向外延伸擴大。本發明的印刷用網布，鄰近該網體的光阻層為正型光阻材料，遠離該網體的光阻層為負型光阻材料。本發明的印刷用網布，所述兩個光阻層的厚度都是I μ m 50 μ m。本發明的印刷用網布，每一個光阻層的孔圍面都朝遠離該網體的方向逐漸向外延伸擴大，所述兩個光阻層中，鄰近該網體的光阻層的孔圍面的傾斜程度大於遠離該網體的光阻層的孔圍面的傾斜程度。本發明的印刷用網布，該網體結合於一個外框上。本發明的印刷用網布的製造方法，包括步驟A :提供一個網體；步驟B :在該網體上披覆至少兩種不同感光特性的光阻劑；步驟C :進行曝光及顯影，使每一光阻劑硬化而分別形成一個光阻層，而且每一個光阻層形成一個界定出一個落料孔的孔圍面，且各個光阻層的孔圍面的延伸方向不同，各個光阻層的落料孔相連通。本發明的印刷用網布的製造方法，步驟B是披覆三種不同感光特性的光阻劑，步驟C是同時對所述三種光阻劑曝光。本發明的印刷用網布的製造方法，所述光阻層都是負型光阻材料。本發明的印刷用網布的製造方法，步驟C所形成的三個光阻層的孔圍面都朝遠離該網體的方向逐漸向外延伸擴大，而且位於中間的光阻層的孔圍面的傾斜程度最小，最遠離該網體的光阻層的孔圍面的傾斜程度最大。本發明的印刷用網布的製造方法，步驟A的網體預先結合於一個外框上。本發明還提供另一種印刷用網布的製造方法，包括步驟A :提供一個網體；
步驟B:在該網體上披覆一種光阻劑，並進行曝光及顯影，使該光阻劑硬化而形成一個光阻層，而且該光阻層形成一個界定出一個落料孔的孔圍面；步驟C :在該光阻層的表面披覆另一種感光特性不同的光阻劑，並進行曝光及顯影，使步驟C的光阻劑硬化而形成另一個光阻層，步驟C形成的光阻層具有一個界定出一個落料孔的孔圍面；且步驟B及步驟C形成的所述兩個光阻層的孔圍面的延伸方向不同，所述兩個光阻層的落料孔相連通。本發明的印刷用網布的製造方法，步驟B形成的光阻層為正型光阻材料，步驟C形成的光阻層為負型光阻材料。本發明的印刷用網布的製造方法，步驟A的網體預先結合於一個外框上。本發明各個光阻層的感光特性不同，是指各個光阻層的材料對於光的敏感度不同，因此當不同感光特性的材料被相同能量的光照射後，各個材料曝光顯影后所形成的孔洞大小及孔洞形狀會有不同，藉此使各個光阻層的落料孔形態以及孔圍面的延伸方向有差
巳本發明的有益效果在於通過設置至少兩個不同感光特性的光阻層，每一光阻層的落料孔形態不同，每一光阻層的孔圍面的延伸方向也不同，可配合印刷需求而改變設計，使本發明應用性廣，例如可以提升電極的高寬比，或者適用於低黏滯性材料的印刷。
圖1是一種現有網版的側視剖視示意圖；圖2是該網版用於印刷一太陽能電池的電極的示意圖；圖3是本發明印刷用網布的一第一較佳實施例與一外框結合後的俯視示意圖；圖4是該第一較佳實施例的側視剖視示意圖；圖5是該第一較佳實施例用於印刷一太陽能電池的電極的示意圖；圖6是本發明印刷用網布的製造方法的第一較佳實施例的各步驟進行時的示意圖；圖7是一流程圖，顯示該製造方法的第一較佳實施例；圖8是本發明印刷用網布的一第二較佳實施例的側視剖視示意圖；圖9是本發明印刷用網布的製造方法的第二較佳實施例的各步驟進行時的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。參閱圖3、圖4，本發明印刷用網布的第一較佳實施例，與一外框31結合而構成一網版，該外框31是由金屬或其他材質製作的四邊形框，所述網布包括一網體32以及三個光阻層41、42、43。為了方便說明，本文將三個光阻層41、42、43以不同的編號表不,但各個光阻層所具有的細部構造是以相同編號表示。該網體32與該外框31結合併由多條金屬網線如不鏽鋼線編織而成，當然，其他非金屬的塑膠等材質網線亦可，由於該網體32非本發明的改良重點，不再詳細說明。此外，該網體32亦可由至少兩層以上的網體依需求而組合形成複合網體。所述三個光阻層41、42、43彼此上下疊置地位於該網體32上，每一光阻層都包括上下間隔的一第一面411與一第二面412，以及一貫穿該第一面411及該第二面412並且圍繞設置的孔圍面413，所述孔圍面413界定出一上下貫穿的落料孔414，各個光阻層的落料孔414相連通。所述三個光阻層41、42、43的孔圍面413都是朝遠離該網體32的方向逐漸向外延伸擴大，但每個光阻層的孔圍面413的傾斜程度不同，所述傾斜程度是將孔圍面413的延伸線與一上下鉛直延伸的基準線作比較，孔圍面413與該基準線之間的夾角(如圖4的Θ1、Θ 2、Θ 3)愈大，代表傾斜程度愈大，在本實施例中，Θ 2 < Θ I < Θ 3，也就是說，中間的光阻層42的孔圍面413的傾斜程度最小，位於下方並且最遠離該網體32的光阻層43的孔圍面413的傾斜程度最大。所述三個孔圍面413的傾斜程度不同，也代表三個孔圍面413的延伸方向是不同的。在本實施例中，所述三個光阻層41 43是以三種不同感光特性的光阻劑所形成， 但都是負型光阻(negative photoresist)材料。各個光阻層的主要成份大致相同，都包括聚乙烯醇、丙烯酸酯單體、乙醇和水，但各層的材料組成比例略有不同，藉此使每一光阻層的感光特性不同，並使每一光阻層具備符合該層的功能所需要的材料特性。其中，該位於最上方且最鄰近該網體32的光阻層41的材料為含氟素感光乳劑的材質，厚度為I μ m 5 μ m(微米)。光阻層41直接附著於該網體32表面，因此較佳地是選用與該網體32具有良好結合性的光阻材料，而且該光阻層41的功能主要是輔助下方光阻層42與該網體32結合，因此該光阻層41的厚度不需太厚。參閱圖4、圖5，位於中間的光阻層42的材料為高解像性感光乳劑，厚度為5 μ m 30 μ m,由於該光阻層42的主要功能是在印刷電極51時，作為電極漿料的限制、塑型模具，因此該光阻層42為三個光阻層41 43的主體所在，該光阻層42的厚度相對於另外兩個光阻層41、43較厚，而且具有高解像性的特性，所謂高解像性是指必需選用感光性佳的材料，使其曝光顯影而形成的圖案與預定圖案接近，也能使印刷成型的電極51接近預定形狀。以本實施例而言，光阻層的解像性由高到低排列依序為光阻層42、光阻層41、光阻層43。該位於最下方的光阻層43的厚度為I μ m 5 μ m,其材料為耐溶劑型感光乳劑,是指乳劑特性能避免被印刷漿料內的溶劑侵蝕。由於在印刷電極51時，該光阻層43會貼合接觸電池5的表面，並且因為印刷過程中該光阻層43與電池5間可能會有略微的相對位移而摩擦，加上該光阻層43底面也可能接觸到印刷漿料，因此該光阻層43較佳地是選用耐磨及耐溶劑型的材料。參閱圖6、圖7，本發明印刷用網布的第一較佳實施例的製造方法包括(I)進行步驟61 :提供該網體32，該網體32可事先與該外框31 (圖3)結合，再進行後續形成光阻層41 43的步驟，但也可以先在網體32上形成光阻層41 43，最後再安裝該外框31。由於網體32與外框31間的安裝方式為現有技術，而且非本發明改良重點，在此不詳細說明。(2)進行步驟62 :在該網體32上依序披覆三種不同感光特性的光阻劑41』、42』、43』，所述光阻劑41』 43』分別用於形成所述光阻層41 43，因此光阻劑41』 43』的材料分別等同於光阻層41 43的材料，在此不再說明。
(3)進行步驟63 :進行曝光及顯影，使所述光阻劑41』 43』硬化而分別形成所述光阻層41 43，此時每一光阻層即形成所述孔圍面413及落料孔414，於此例中使用負光阻。其中，曝光過程是將三種光阻劑41』 43』一同照射UV光(圖6箭頭示意光線照射方向)，但必需利用一遮蔽件7將預定成型落料孔414的部位遮蔽而避免受到光照。後續利用顯影液洗掉光阻劑41』 43』的未照光部位，即可形成落料孔414。由於三種光阻劑41』 43』的感光特性不同，因此曝光顯影所形成的各個光阻層41 43的落料孔414為不同形態。本實施例通過一次曝光與一次顯影就同時製作完成三個光阻層41 43，製程方便且快速。所述曝光顯影製程為現有的半導體製程，不再詳細說明。參閱圖5,本發明用於印刷電極51時,將該網版置於電池5表面上方處,並將電極漿料塗布在該網版的上表面，以刮刀刮動該電極漿料，使漿料向下通過該網體32及所述三個光阻層41 43的落料孔414，最後附著在電池5表面，後續通過高溫燒結即可使漿料硬化而形成電極51。本實施例最主要是通過該位於中間的光阻層42來決定印刷形成的電極51形態，
當電極漿料由最上方的光阻層41進入中間的光阻層42時，由於該光阻層42的孔圍面413的傾斜程度縮小，使電極漿料往下流動時的橫向寬度受到限制，避免漿料過度地往外擴散，且漿料流動時與該光阻層42的孔圍面413摩擦而使流速降低，因此漿料落在電池5表面時，能有較多的機會往上堆高，進而提升電極51的高寬比、降低接觸電阻以及增加電池的受光面積。而該下方的光阻層43的底面一方面作為防磨層，一方面通過其落料孔414的擴大設計，使漿料能不受阻擋地落到電池5表面。另外，該下方的光阻層43的材質也可以經過特別挑選，以令其孔圍面413具有不易沾粘的特性，以使印刷時漿料脫墨容易，且同時降低於該光阻層43的落料孔414處產生阻塞的問題。本實施例最上方的光阻層41的落料孔414的上開口尺寸，與圖1現有的網版的落料孔的上開口尺寸相同，因此本實施例是在不改變該上開口尺寸的情況下，利用下方光阻層42、43的配合來達到本發明的目的。因為上開口尺寸維持在正常大小，所以不會影響到印刷出墨性，並且能有效地提升電極51的高寬比。綜上所述，通過設置三個不同感光特性的光阻層41 43，可以配合印刷需求來改變每一光阻層的落料孔414及孔圍面413設計，使每一落料孔414形態不同，每一孔圍面413的延伸方向也不同，有利於印刷上的應用。參閱圖8，本發明印刷用網布的第二較佳實施例，與該第一較佳實施例不同的地方在於本實施例只包括兩個具有不同感光特性的光阻層41、42。該光阻層41與該網體32結合,並且為正型光阻(positive photoresist)材料,具體主要材料成份包括光敏劑、光起始劑、單體、遮蔽劑和塑化劑，其厚度為Iym 50 μ ，該光阻層41的孔圍面413朝遠離該網體32的方向逐漸向內延伸而縮小。位於下方且較遠離該網體32的光阻層42為負型光阻材料，並且為耐溶劑型感光乳劑，組成成份包括聚乙烯醇、丙烯酸酯單體、乙醇和水。該光阻層42的厚度為I μ m 50 μ m，該光阻層42的孔圍面413朝遠離該網體32的方向逐漸向外延伸擴大。因此，本實施例的兩個光阻層41、42的孔圍面413的斜向延伸方向是不同的。參閱圖8、圖9，本實施例在製造時，先將正型的光阻劑41』披覆在該網體32表面，並將一遮蔽件7』遮蔽在非預定成型該落料孔414的部位，再通過曝光顯影將該光阻劑41』的光照部位洗去而形成落料孔414，即完成該光阻層41的製作，由於正型光阻材料的感光特性，使該光阻層41的落料孔414及孔圍面413為上寬下窄的形態。接著製作該光阻層42，將負型的光阻劑42』披覆在該光阻層41的表面，並將遮蔽件7遮蔽在預定形成孔洞的部位，利用曝光顯影製程而使成型出的光阻層42具有該落料孔414，如此即完成該網版的製作。由於本實施例的上方光阻層41的孔圍面413為上寬下窄，當電極漿料通過該光阻層41時，該光阻層41的孔圍面413能有效地產生摩擦阻擋作用，降低電極漿料的流動速度，使漿料以較緩慢的速度流下，漿料就能夠以向上堆高的方式累積，而不是一直往橫向方向擴散，因此本實施例能有效地提升印刷出的電極的高寬比。也因為本實施例能有效減緩漿料的流動速度，所以可以應用在低粘滯性的電極漿料的印刷。綜上所述，本發明的精神在於通過設置至少兩個光阻層，使每一光阻層的落料孔及孔圍面可以作不同的變化設計，以應因各種印刷需求。各個光阻層的材料不須限制，也不用限定為正型光阻或負型光阻，只要各個光阻層的感光特性不同，並可形成不同的孔洞形狀與不同延伸方向的孔圍面即可，藉此使各個孔圍面的傾斜度不同，各個孔圍面相連接而形成的表面為非連續表面。
權利要求
1.一種印刷用網布，包括一個網體，其特徵在於，該印刷用網布還包括至少兩個感光特性不同的光阻層，彼此上下疊置地位於該網體上，每一個光阻層包括上下間隔的一個第一面與一個第二面、以及一個貫穿該第一面及該第二面並界定出一個落料孔的孔圍面，且各個光阻層的孔圍面的延伸方向不同，各個光阻層的落料孔相連通。
2.根據權利要求1所述的印刷用網布，其特徵在於，所述光阻層都是負型光阻材料。
3.根據權利要求1或2所述的印刷用網布，其特徵在於，該印刷用網布包括三個感光特性不同的光阻層，每一個光阻層的孔圍面都是朝遠離該網體的方向逐漸向外延伸擴大，而且位於中間的光阻層的孔圍面的傾斜程度最小，最遠離該網體的光阻層的孔圍面的傾斜程度最大。
4.根據權利要求3所述的印刷用網布，其特徵在於，最鄰近該網體的光阻層的厚度為 I μ m 5 μ m,位於中間的光阻層的厚度為5 μ m 30 μ m,最遠離該網體的光阻層的厚度為 I μ m 5 μ m0
5.根據權利要求1所述的印刷用網布，其特徵在於，該印刷用網布包括兩個感光特性不同的光阻層，所述兩個光阻層中，鄰近該網體的光阻層的孔圍面朝遠離該網體的方向逐漸向內延伸縮小，遠離該網體的光阻層的孔圍面朝遠離該網體的方向逐漸向外延伸擴大。
6.根據權利要求5所述的印刷用網布，其特徵在於，鄰近該網體的光阻層為正型光阻材料，遠離該網體的光阻層為負型光阻材料。
7.根據權利要求5或6所述的印刷用網布，其特徵在於，所述兩個光阻層的厚度都是 I μ m 50 μ m0
8.根據權利要求1所述的印刷用網布，其特徵在於，該印刷用網布包括兩個感光特性不同的光阻層，每一個光阻層的孔圍面都是朝遠離該網體的方向逐漸向外延伸擴大，所述兩個光阻層中，鄰近該網體的光阻層的孔圍面的傾斜程度大於遠離該網體的光阻層的孔圍面的傾斜程度。
9.根據權利要求1所述的印刷用網布，其特徵在於，該網體結合於一個外框上。
10.一種印刷用網布的製造方法，包括步驟A :提供一個網體，其特徵在於，該印刷用網布的製造方法還包括步驟B :在該網體上披覆至少兩種不同感光特性的光阻劑；步驟C :進行曝光及顯影，使每一光阻劑硬化而分別形成一個光阻層，而且每一個光阻層形成一個界定出一個落料孔的孔圍面，且各個光阻層的孔圍面的延伸方向不同，各個光阻層的落料孔相連通。
11.根據權利要求10所述的印刷用網布的製造方法，其特徵在於，步驟B是披覆三種不同感光特性的光阻劑，步驟C是同時對所述三種光阻劑曝光。
12.根據權利要求10或11所述的印刷用網布的製造方法，其特徵在於，所述光阻層都是負型光阻材料。
13.根據權利要求11所述的印刷用網布的製造方法，其特徵在於，步驟C所形成的三個光阻層的孔圍面都是朝遠離該網體的方向逐漸向外延伸擴大，而且位於中間的光阻層的孔圍面的傾斜程度最小，最遠離該網體的光阻層的孔圍面的傾斜程度最大。
14.根據權利要求10所述的印刷用網布的製造方法，其特徵在於，步驟A的網體預先結合於一個外框上。
15.一種印刷用網布的製造方法，包括步驟A :提供一個網體，其特徵在於，該印刷用網布的製造方法還包括 步驟B :在該網體上披覆一種光阻劑，並進行曝光及顯影，使該光阻劑硬化而形成一個光阻層，而且該光阻層形成一個界定出一個落料孔的孔圍面； 步驟C :在該光阻層的表面披覆另一種感光特性不同的光阻劑，並進行曝光及顯影，使步驟C的光阻劑硬化而形成另一個光阻層，步驟C形成的光阻層具有一個界定出一個落料孔的孔圍面；且步驟B及步驟C形成的兩個光阻層的孔圍面的延伸方向不同，所述兩個光阻層的落料孔相連通。
16.根據權利要求15所述的印刷用網布的製造方法，其特徵在於，步驟B形成的光阻層為正型光阻材料，步驟C形成的光阻層為負型光阻材料。
17.根據權利要求15所述的印刷用網布的製造方法，其特徵在於，步驟A的網體預先結合於一個外框上。
全文摘要
一種印刷用網布及其製造方法，所述網布包括一個由多條網線編織而成的網體、以及至少兩個感光特性不同的光阻層。所述光阻層彼此上下疊置地位於該網體的表面，每一光阻層包括上下間隔的一第一面與一第二面，以及一貫穿該第一面及該第二面並界定出一落料孔的孔圍面，各個光阻層的孔圍面的延伸方向不同，各個光阻層的落料孔相連通。通過每一光阻層的落料孔形態不同，每一個孔圍面的延伸方向也不同，可配合印刷需求相應地改變設計，使本發明應用性廣，例如可以提升印刷出的電極的高寬比，或者適用於低黏滯性材料的印刷。
文檔編號G03F7/00GK102998905SQ201110276668
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者郭盈成, 鄭元欽, 杜慶豪, 林綱正 申請人:茂迪股份有限公司